SIM卡:用戶身份識别卡、智能卡-中文百科頻道

類型介紹

剛入網時得到的SIM卡是鑲嵌一張大卡上的，手機普遍使用标準卡（也逐漸出現了小卡），SIM卡有大小之分，原卡（即剛到手時）的尺寸為54mm×85mm（銀行卡标準尺寸），标準卡的尺寸為25mm×15mm，小SIM卡（Micro SIM卡）是12x15mm。SIM卡在GSM系統中的應用，使卡和手機分離，SIM卡唯一标識一個客戶。

一張SIM卡可以插入任何一部GSM手機中使用，而使用手機所産生的通信費則自己記錄在該SIM卡所唯一标識的客戶帳上。

SIM卡容量有8K、16K、32K、64K，其中512k以上的大容量的SIM卡統稱為STK卡。

Micro SIM卡

Micro SIM卡，也叫做3FF SIM卡即第三類規格SIM，尺寸為12x15mm，比我們手機中使用的第二類SIM卡規格15x25mm 小了52%。蘋果公司生産的産品（iPhone 4S、iPhone4。）（iPad、iPad2.3G版本）都是使用Micro SIM卡。

Nano SIM卡

Nano SIM卡是4FF标準的SIM卡，由蘋果公司最早提出，向歐洲電信标準協會（ETSI）提交。這種Nano SIM卡比Micro SIM卡小三分之一，比起普通SIM卡則小了60%，而且厚度也減少了15%。

據稱運營商對Nano SIM卡頗感興趣，并有望于2012年推出首款使用Nano SIm卡的手機。

在2012年舉行的美國無線通信展（CTIA WIRELESS 2012）上，業界領先的SIM卡制造商捷德公司（Giesecke & Devrient）展示了4FF标準的SIM卡--Nano SIM卡。展覽中的SIM卡樣式來看，Nano-SIM卡比才開始逐步推行的Micro=SIM卡更小，而且原來金屬觸點外圍的圓角也變為了直角。

3月份，蘋果、諾基亞和RIM在SIM卡标準化方面發生分歧。蘋果支持nano SIM卡标準，而諾基亞、RIM、摩托羅拉支持micro-SIM，創新的蘋果希望SIM卡能更小，以便為其他手機零件騰出空間。

普通SIM卡、Micro SIM卡、Nano SIM卡的大小對比如右圖所示。

2012年6月1日據美國媒體報道，盡管對4FF（Nano-SIM）标準的不同提案存在反對和批評的聲音，但蘋果的Nano-SIM卡設計提案還是被歐洲電信标準協會（ETSI）采納，諾基亞、RIM和摩托羅拉聯合提交的提案落選。北京時間2012年9月13日蘋果公司正式發布iphone5手機，新一代的iphone5手機正式采用Nano-SIM卡。

北京移動推出“雙用”SIM卡，可同時兼容普通SIM卡手機和Micro-SIM卡智能機，2013年2月19日起免費為用戶更換。

移動新推的“雙用”SIM卡外形采用卡托套Micro-SIM卡的形式，對于普通SIM卡手機的用戶，直接摳下此SIM卡外層的大卡，安裝即可使用；而對于iPhone4/4S、HTC One X、三星Galaxy Note II、Nokia 920t等智能機用戶，則隻需摳下裡面的小卡，就可搖身一變成為Micro-SIM卡使用。和原先剪卡後再塞進卡托的還原方式相比，“雙用”SIM卡采取了凹槽設計，Micro-SIM卡可以嚴絲合縫地嵌在外層的卡托中，并省去了購買還原“卡托”的程序。

基本概念

SIM卡的存儲容量

一般SIM卡的IC芯片中，有128KB的存儲容量，可供儲存以下信息：

(1)1000組電話号碼及其對應的姓名文字。

(2)40組短信息(Short Message)。

(3)5組以上新撥出的号碼。

(4)4位SIM卡密碼(PIN)。

市面上的SIM卡芯片有16K,32K,64K,128K,512K,1M多種，以及能提供多媒體業務，非接觸業務的專業SIM卡，容量可以達到M兆級。

SIM卡卡号（即ICCID号）的含義

SIM卡上有20位數碼。

前面6位為網絡代号：

（898600）是中國移動的代号；

（898601）是中國聯通的代号；

（898603）是中國電信的代号；

第7位是業務接入号，

在133、135、136、137、138、139中分别為1、5、6、7、8、9；

第8位是SIM卡的功能位，一般為0，預付費SIM卡為3；

第9、10位是各省的編碼;

01：北京02：天津03：河北04：山西05：内蒙古06：遼甯07：吉林08：黑龍江09：上海10：江蘇11：浙江12：安徽13：福建14：江西15：山東16：河南17：湖北18：湖南19：廣東20：廣西21：海南22：四川23：貴州24：雲南25：西藏26：陝西27：甘肅28：青海29：甯夏30：新疆31：重慶，

第11、12位是年号；第13位是供應商代碼；

第14～19位則是用戶識别碼；

第20位是校驗位。

SIM卡的密碼

PIN碼是指SIM卡的密碼，存在于SIM卡中，其出廠值為1234或0000。激活PIN碼後，每次開機要輸入PIN碼才能登錄網絡。PUK碼是用來解PIN碼的萬能鑰匙，共8位。用戶是不知道PUK碼的，隻有到營業廳由工作人員操作。當PIN碼輸錯3次後，SIM卡會自動上鎖，此時隻有通過輸入PUK才能解鎖。PUK碼共有10次輸入機會。所以此時，用戶千萬不要自行去碰PUK密碼,輸錯10次後，SIM卡會自動啟動自毀程序，使SIM卡失效。此時，隻有重新到營業廳換卡。其實，隻要小心使用，PIN密碼隻會保護你的安全。

SIM卡有兩個PIN碼：PIN1碼和PIN2碼。我們通常講的PIN碼就是指PIN1碼，它用來保護SIM卡的安全，是屬于SIM卡的密碼。PIN2碼也是SIM卡的密碼，但它跟網絡的計費（如儲值卡的扣費等）和SIM卡内部資料的修改有關。所以PIN2碼是保密的，普通用戶無法用上PIN2碼。不過，即使PIN2碼鎖住，也不會影響正常通話。也就是說，PIN1碼才是屬于手機用戶的密碼。

在設置固定号碼撥号和通話費率（需要網絡支持）時需要PIN2碼。每張SIM卡的初始PIN2碼都是不一樣的。一般情況下是：2345.如果三次錯誤地輸入PIN2碼，PIN2碼會被鎖定。這時同樣需要到營業廳去解鎖。如果在不知道密碼的情況下自己解鎖，PIN2碼也會永久鎖定。PIN2碼被永久鎖定後，SIM卡可以正常撥号，但與PIN2碼有關的功能再也無法使用。以上各種碼的默認狀态都是不激活。

SIM卡的原理

SIM卡是帶有微處理器的芯片，内有5個模塊，每個模塊對應一個功能：CPU(8位/16位/32位)、程序存儲器ROM、工作存儲器RAM、數據存儲器EEPROM和串行通信單元，這5個模塊集成在一塊集成電路中。SIM卡在與手機連接時，最少需要5個連接線：*電源(Vcc)*時鐘(CLK)*數據I/O口(Data)*複位(RST)*接地端(GND)

sim卡驗證過程

1.手機向網絡發出入網請求

2.網絡回複一随機字符串

3.手機接收，并将其交給SIM卡

4.卡片按照片内算法進行計算，得到結果返回手機

5.手機将其運算結果、IMEI、ICCID發回網絡,網絡讀取ICCID，分析是否是本地号碼

6.網絡返回合法信息，并下發KC碼，完成網過程

注：以上描述的是2G網的鑒權過程，3G網鑒權過程與此不同。

内部結構

處理器的芯片卡，它的内部有5個模塊，并且每個模塊都對應一個功能：微處理器CPU（8位）、程序存儲器ROM（3～8kbit）、工作存儲器RAM（6～16kbit）數據存儲器EEPROM（128～256kbit）和串行通信單元。這5個模塊被膠封在SIM卡銅制接口後與普通IC卡封裝方式相同。這5個模塊必須集成在一塊集成電路中，否則其安全性會受到威脅，因為芯片間的連線可能成為非法存取和盜用SIM卡的重要線索。

SIM卡的供電分為5V（1998年前發行）、5V與3V兼容、3V、1.8V等，當然這些卡必須與相應的手機配合使用，即手機産生的SIM卡供電電壓與該SIM卡所需的電壓相匹配。SIM卡插入手機後，電源端口提供電源給SIM卡内各模塊。

檢測SIM卡存在與否的信号隻在開機瞬時産生，當開機檢測不到SIM卡存在時，将提示“插入SIM卡”；如果檢測SIM卡已存在，但機卡之間的通信不能實現，會顯示“檢查SIM卡”；當SIM卡對開機檢測信号沒有響應時，手機也會提示“插入SIM卡”；當SIM卡在開機使用過程中掉出、由于松動接觸不良或使用報廢卡時，手機會提示“SIM卡錯誤”。

SIM卡的存儲容量有8KB、16KB、32KB、64KB、甚至1MB等。多為16KB和32KB。SIM卡能夠儲存多少電話号碼和短信取決于卡内數據存儲器EEPROM的容量。

注意事項

使用智能SIM卡請注意

(1)請勿将卡彎曲，卡上的金屬芯片更應小心保護；

(2)保持金屬芯片清潔，避免沾染塵埃及化學物品；

(3)為保護金屬芯片，請避免經常将SIM卡從手機中抽出；

(4)請勿将SIM卡置于超過85℃或低于-35℃的環境中；

(5)在取出或放入SIM卡前，請先關閉手機電源；

(6)在手機出現低電源警告時，請關閉手機，再更換電池。

(7)SIM卡必須存放在幹燥通風的環境下，以免芯片生鏽。

首次使用SIM卡須知

首次使用SIM卡請按下列步驟進行：

(1)關掉手機電源；

(2)參閱手機使用手冊，将SIM卡插入手機内之正确位置；

(3)打開手機電源開關，待網絡接通後，即可按鍵撥号，打出您的第一個電話。

SIM卡被鎖定

若手機屏幕出現“Blocked”字樣，表示您的SIM卡已被鎖死。可能是您連續三次輸入錯誤的PIN密碼，導緻卡被鎖住。出現這種情形時，請到當地移動、聯通或電信營業廳，由服務人員為您解鎖。

SIM卡遺失/被竊

當您的SIM卡不慎遺失或被竊時，為了慎重起見，您應立即到當地移動或聯通的營業廳或撥打10086（移動），10010（聯通），10000（電信）申請挂失，以免SIM卡被盜用。SIM卡挂失後，可随後向移動或聯通申請補辦。

SIM卡損壞/故障

當手機屏幕顯示“SIM卡錯誤”時表示您的SIM卡已損壞無法使用，請攜帶原卡到移動或聯通營業廳更換。

SIM卡容量

SIM卡可儲存電話簿和短信，容量如下：8K卡電話簿容量為20—40個，短信息10—15條；16K卡電話簿容量為150—200個，短信息15—40條；32K STK卡電話簿容量為130—150個，短信息15條；WIB卡電話簿容量約為150個，短信息10—20；具體SIM卡内存請以手機顯示為準。

卡片類型（MINI-SIM，Micro-SIM，Nano-SIM）和卡片容量無關。

常見故障

1、每當手機打開時，手機都要與SIM卡進行數據交流。沒插卡時，這些信号是不會送出的。當手機插入SIM卡後無任何反應或插入SIM卡顯示出錯時，這可能是因為SIM卡開關不良或接觸不良或使用廢卡産生的。如果換新卡後故障仍然存在，那麼故障一般發生在SIM卡供電部分。在SIM卡插座的供電端、時鐘端、數據端，開機瞬間可用示波器觀察到讀卡信号，如無此信号，應為SIM卡供電開關周邊電阻電容元件與卡脫焊問題。

2、如SIM卡在一部手機上可用，在另一部手機上不能用，可能是在手機中已經設置了“網絡限制”和“用戶限制”功能。這可以通過16位網絡控制碼（NCK）或用戶控制碼（SPCK）啟動該手機的限制功能，這需要網絡運營商解決。另外，這種故障也可能是SIM卡供電偏低或接觸不良造成的。

主要功能

SIM卡的功能之一

存儲用戶相關數據

SIM卡存儲的數據可分為四類：第一類是固定存放的數據。這類數據在ME（Mobile Equipment）被出售之前由SIM卡中心寫入，包括國際移動用戶識别号（IMSI）、鑒權密鑰（KI）等；第二類是暫時存放的有關網絡的數據。如位置區域識别碼（LAI）、移動用戶暫時識别碼（TMSI）、禁止接入的公共電話網代碼等；第三類是相關的業務代碼，如個人識别碼（PIN）、解鎖碼（PUK）、計費費率等；第四類是電話号碼簿，是手機用戶随時輸入的電話号碼。

SIM卡的功能之二

用戶PIN的操作和管理

SIM卡本身是通過PIN碼來保護的，PIN是一個四位到八位的個人密碼，隻有當用戶輸入正确的PIN碼時，SIM卡才能被啟用，移動終端才能對SIM卡進行存取，也隻有PIN認證通過後，用戶才能上網通話。

SIM卡的功能之三

用戶身份鑒權

确認用戶身份是否合法，鑒權過程是在是在網絡和SIM卡之間進行的，而鑒權時間一般是在移動終端登記入網和呼叫時。鑒權開始時，網絡産生一個128比特的随機數RAND，經無線電控制信道傳送到移動台，SIM卡依據卡中的密鑰Ki和算法A3,對接收到的RAND計算出應答信号SRES，并将結果發回網絡端。而網絡端在鑒權中心查明該用戶的密鑰Ki，用同樣的RAND和算法A3算出SRES,并與收到的SRES進行比較，如一緻，鑒權通過。

SIM卡的功能之四

SIM卡中的保密算法及密鑰

SIM卡中最敏感的數據是保密算法A3、A8、密鑰Ki、PIN、PUK和Kc。A3、A8算法是在生産SIM卡時寫入的，無法讀出。PIN碼可由用戶在手機上自己設定，PUK碼由運營者持有，Kc是在加密過程中由Ki導出的。

引腳說明

16PINsim卡與8PINsim卡的引腳定義是如何的？

2PCB的封裝

sim卡讀卡器

安全漏洞

黑客可從遠端複制SIM卡安全專家建議3年換一次SIM卡

經常使用手機進行銀行交易的朋友小心了。黑客能在2分鐘左右的時間裡遠程在你的手機上安裝軟件，可完全獨立操作你的手機；可監視你，閱讀你的短信，掌控你的銀行賬号。

德國柏林安全研究實驗室(SRL)21日公布了他們的一個新發現：全球最少有5億部手機的SIM卡存在安全漏洞，黑客可從遠端複制SIM卡，并盜取卡内銀行賬号等資料。

運營商有時間補救

聯合國國際電信聯盟(ITU)稱此發現相當重要，并計劃将安全漏洞通報近200個成員國政府及企業界。德國柏林安全研究實驗室指出，SIM卡安全漏洞應該還沒有被網絡犯罪集團發現，運營商還有至少半年的時間來補救。

據報道，SIM卡安全漏洞由德國柏林安全研究實驗室首席研究員諾爾（上圖）首先發現，後者于2011年初開始試圖破譯手機SIM卡，一直未能成功，直到2013年才偶然破解。

諾爾稱，通過發送一條僞裝成來自于運營商的短信，他就能收到一條手機返送的錯誤信息，其中包含了算出該SIM卡數字密鑰的所有必要信息。算出數字密鑰之後，再發送一條短信他就SIM卡座能夠竊聽通話、竊取所有數據，或是控制手機進行發送短信和購買等操作。

英美偷盜

2015年2月，斯諾登向The Intercept提供的文檔，美英間諜曾入侵金雅拓(Gemalto)公司以盜取加密密鑰，而Gemalto則是全球最大的SIM卡制造商。這些密鑰可用于解密語音和數據方面的移動通信，而用戶、網絡運營商、以及政府都不會知情。顯然，這相當于偷到了用戶家裡面的門鑰匙，因此攻擊者無需“破門而入”。

據悉，這些被盜的加密密鑰使得情報機構可以在沒有獲得通訊公司許可。

2、SIM卡接口

SIM卡是通過卡面上銅制接口來連接卡内邏輯電路與移動終端的，SIM卡芯片有八個

觸點，通常與移動設備連接需要六個觸點。

軟件特性

SIM卡采用新的單片機及存儲器管理結構，因此處理功能大大增強。其智能特性的邏輯結構是樹型結構。全部特性參數信息都是用數據字段方式表達，SIM卡中存有三類數據信息：

（1）與持卡者相關的信息以及SIM卡将來準備提供的所有業務信息，這種類型的數據存儲在根目錄下。

（2）GSM應用中特有的信息，這種類型的數據存儲在GSM目錄下。

（3）GSM應用所使用的信息，此信息可與其它電信應用或業務共享，位于電信目錄下。

即在根目錄下有三個應用目錄，一個屬于行政主管部門應用目錄，兩個屬于技術管理的應用目錄，分别是GSM應用目錄和電信應用目錄。所有的目錄下均為數據字段，有二進制的和格式化的數據字段。數據字段中的信息有的是永存性的即不能更新的，有的是暫存的，需要更新的。每個數據字段都要表達出它的用途、更新程度、數據字段的特性(如識别符)、類型是二進制的還是格式化的等。

分類

SIM卡存儲的數據可分為四類：第一類是固定存放的數據。這類數據在移動電話機被出售之前由SIM卡中心寫入，包括國際移動用戶識别号（IMSI）、鑒權密鑰（KI）、鑒權和加密算法等等。第二類是暫時存放的有關網絡的數據。如位置區域識别碼（LAI）、移動用戶暫時識别碼（TMSI）、禁止接入的公共電話網代碼等。第三類是相關的業務代碼，如個人識别碼（PIN）、解鎖碼（PUK）、計費費率等。第四類是電話号碼簿，是手機用戶随時輸入的電話号碼。用戶全部資料幾乎都存儲在SIM卡内，因此SIM卡又稱為用戶資料識别卡。

使用

SIM卡在日常使用中一是請勿将卡彎曲，卡上的金屬芯片更應小心保護，保持金屬芯片清潔（可用酒精棉球輕擦），避免沾染塵埃及化學物品；二是為保護金屬芯片，請避免經常将SIM卡從手機中抽出；請勿将SIM卡置于超過85度或低于-35度的環境中；在取出或放入SIM卡前，請先關閉手機電源；三是最好不要用手去觸摸那些觸點，以防止靜電損壞。

SIM卡的使用是有一定年限的。它的物理壽命是取決于客戶的插拔次數，約在1萬次左右；而集成電路芯片的壽命取決于數據存儲器的寫入次數，不同廠家其指标有所不同，就Motorola生産的SIM卡經試驗室試驗約為5萬次。SIM卡的平均壽命約為4年。